II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Perkerasan Jalan
Perkersaan jalan adalah kombonasi dari lapisan pondasi bawah, pondasi atas dan
pondasi permukaan yang telah dipadatkan untuk memikul bebn lalulintas. Secara
umum perkersaan jalan terdiri dari tiga (3) jenis, yaitu perkersan lentur (flexible pavement), perkersaan kaku (rigid pavement) dan perkersaan komposit (composite pavement).
1. Perkerasan Lentur (flexible pavement)
Perkerasan lentur adalah jenis perkerasan yang menggunakan aspal sebagai
bahan pengikat untuk lapisan perkerasan. Konstruksi perkerasan lentur
terdiri dari lapisan-lapisan yang diletakkan diatas tanah dasar yang telah
dipadatkan. Lapisan-lapisan tersebut berfungsi sebagai penerima beban lalu
lintas dan menyebarkan ke lapisan di bawahnya.
2. Perkerasan Kaku (rigid pavement)
Perkerasan kaku adalah jenis perkerasan yang menggunakan lapisan pelat
tanah dasar dengan atau tanpa pondasi bawah. Beban yang bekerja atau yang
melintasi lapisan perkerasan kaku sebagian besar dipikul oleh pelat beton
tersebut.
3. Perkerasan Komposit (composite pavement)
Perkerasan komposit adalah kombinasi antara konstruksi perkerasan lentur
dengan konstruksi perkerasan kaku. Dalam kombinasi tersebut, perkerasan
kaku dapat diletakkan di atas perkerasan lentur atau juga sebaliknya.
B. Aspal
Defenisi dari aspal adalah material berwarna hitam atau coklat tua. Pada
temperatur ruang berbentuk padat sampai agak padat, jika dipanaskan sampai
temperatur tentu dapat menjadi lunak atau cair sehingga dapat membungkus
partikel agregat pada waktu pembuatan campuran aspal beton atau dapat
masuk kedalam pori-pori yang ada pada penyemprotan atau penyiraman pada
perkerasan macadam atau pelaburan. Jika temperatur mulai turun maka aspal
akan mengeras dan mengikat agregat pada tempatnya (sifat Termoplastis).
Komposisi Aspal
a. Aspal merupakan unsur hydrocarbon yang sangat komplek sukar memisahkan molekul-molekul yang memberntuk aspal tersebut.
b. Secara umum komposisi dari aspal terdiri dari asphaltenes dan maltenes.
c. Asphaltenes merupakan material berwarna hitam atau coklat tua yang larut dalam heptane.
d. Maltenes merupakan cairan kental yang terdiri dari resin dan oils, dan larut dalam heptanes
e. Resins adalah cairan berwarna kuning atau coklat tua yang memberikan sifat adhesi dari aspal, merupakan bagian yang mudah
hilang atau berkurang selama masa pelayanan jalan. Oils adalah
media dari asphaltenes dan resin, berwarna lebih muda
f. Proporsi dari asphaltenes, resin, oils berbeda tergantung dari banyak faktor seperti kemungkinan beroksidasi, proses pembuatan dan
ketebalan aspal dalam campuran.
Berdasarkan bentuknya aspal dapat dibedakan dalam 3 jenis yakni :
a. Aspal keras (Asphalt Cemen, AC)
1. Aspal keras pada suhu ruang (250 – 300 C) berbentuk padat
2. Aspal keras dibedakan berdasarkan nilai penetrasi (tingkat
kekerasannya).
3. Aspal keras yang biasa digunakan :
a. AC Pen 40/50, yaitu aspal keras dgn penetrasi antara 40 – 50
b. AC pen 80/100, yaitu aspal keras dengan penetrasi antara 80 –
100
c. AC pen 200/300, yaitu aspal keras dengan penetrasi antara
200-300
4. Aspal dengan penetrasi rendah digunakan di daerah bercuaca panas,
5. Aspal dengan penetrasi tinggi digunakan untuk daerah bercuaca
dingin, lalu lintas rendah.
6. Di Indonesia umumnya digunakan aspal penetrasi 60/70 dan
80/100.
b. Aspal cair (Cut Back Asphalt)
a. Aspal cair merupakan campuran aspal keras dengan bahan pengencair dari hasil penyulingan minyak bumi.
b. Pada suhu ruang berbentuk cair.
c. Berdasarkan bahan pencairnya dan kemudahan penguapan bahan
pelarutnya, aspal cair dibedakan atas :
a. RC (Rapid curing cut back )
1. Merupakan aspal keras yang dilarutkan dengan bensin
(premium), RC
2. merupakan curback asphal yang paling cepat menguap.
3. RC cut back asphalt dugunakan sebagai : a. Tack coat (Lapis perekat)
b. Prime Coat (Lapis resap pengika c. MC (Medium Curingcut back)
Merupakan aspal keras yang dilarutkan dengan minyak tanah (Kerosine). MC merupakan cut back aspal yang kecepatan menguapnya sedang.
b. SC (Slow Curing cut back)
Merupakan aspal keras yang dilarutkan dengan solar, SC
merupakan cut back asphal yang paling lama menguap. SC Cut back asphalt digunakan sebagai:
1. Prime coat
2. Dust laying (lapis pengikat debu)
Cut back aspal dibedakan berdasarkan nilai viscositas pada suhu 600°C RC 30 – 60, MC 30 – 60, SC 30 – 60, RC 70 –
140, MC 70 – 140 dan SC 70 – 140.
c. Aspal Emulsi
1. Aspal emulsi adalah suatu campuran aspal dengan air dan bahan
pengemulsi
2. Emulsifer agent merupakan ion bermuatan listrik (Elektrolit), (+) Cation , (-) Annion
3. Partikel aspal melayang-layang dalam air karena partikel aspal
diberi muatan listrik.
4. Berdasarkan muatan listriknya, aspal emulsi dapat dibedakan atas :
a. Kationik
disebut juga aspal emulsi asam, merupakan aspal emulsi yang bermuatan arus listrik posirif
b. Anionik
disebut juga aspal emulsi alkali, merupakan aspal emulsi yang bermuatan negatif
c. Nonionik
merupakan aspal emulsi yang tidak mengalami ionisasi, berarti tidak mengantarkan listrik.
5. Yang umum digunakan sebagai bahan perkerasan jalan adalah aspal emulsi anionic dan kationik.
6. Berdasarkan kecepatan pengerasannya aspal emulsi dibedakan atas
7. Rapid Setting (RS), aspal yang mengandung sedikit bahan pengemulsi sehingga pengikatan cepat terjadi. Digunakan untuk
Track Coat.
8. Medium Setting (MS), Digunakan untuk Seal Coat.
Berikut ini adalah Tabel 1. Yang berisi spesifikasi dari aspal keras penetrasi
60/70 yang sering digunakan dalam pelaksanaan perkersan di indonesia.
Tabel 1. Spesifikasi Aspal Keras Pen 60/70
No. Jenis Pengujian Metode Persyaratan
1 Penetrasi, 25 oC, 100 gr, 5 detik; 0,1 mm SNI 06-2456-1991 60 – 70
2 Viskositas 135 oC SNI 06-6441-1991 385
3 Titik Lembek; oC SNI 06-2434-1991 ≥ 48
5 Daktilitas pada 25 oC SNI 06-2432-1991 ≥ 100
6 Titik Nyala (oC) SNI 06-2433-1991 ≥ 232
7 Kelarutan dlm Toluene, % ASTM D 5546 ≥ 99
8 Berat Jenis SNI 06-2441-1991 ≥ 1,0
9 Berat yang Hilang, % SNI 06-2441-1991 ≤ 0,8
Sumber: Dokumen Pelelangan Nasional Pekerjaan Jasa Pelaksanaan Konstruksi BAB VII Spesifikasi Umum 2010 Devisi 6 Tabel 6.3.2.5
C. Suhu / Temperatur
Aspal merupakan material termoplastis yang peka terhadap perubahan suhu,
semakin suhu meningkat maka aspal akan mencair dan sebalikya jika suhu turun
aspal kembali mengeras. Setiap jenis aspal memiliki kepekaan terhadap
temperatur berbeda–beda, Karena kepekaan tersebut dipengaruhi oleh komposisi
kimiawi aspal, walapun mempunyai nilai penestrasi atau viskositas yang sama
pada temperature tertentu. Pemeriksaan sifat kepekaan aspal terhadap perubahan
temperatur perlu dilakukan sehingga diperoleh informasi tentang rentang
temperatur yang baik untuk pelaksanaan pekerjaan jalan. Dengan melihat sifat
pengujian kepadatan pada ruas percobaan. Campuaran aspal yang tidak
memenuhi batas temperatur yang disyaratkan pada saat pencurahan dari AMP
kedalam truk, tidak boleh diterima untuk digunakan pada pekerjaan yang
permanen. Berikut adalah Tabel 2 yang memperlihatkan nilai viskositas aspal,
batasan suhu selama pencampuran, penghamparan, dan pemadatan pada proses
pelaksanaan pekerjaan perkerasan jalan.
Tabel 2. Ketentuan Viskositas, Temperatur Aspal Untuk Pencampran dan
Pemadatan.
No. Prosedur Pelaksanaan Viskositas aspal (PA.S)
Suhu Campuran (oC) Pen 60/70 1 Pencampuran benda uji Marshall 0,2 155 ± 1
2 Pemadatan benda uji Marshall 0,4 145 ± 1
3 Pencampuran rentang temperatur sasaran
0,2 – 0,5 145 – 155
4 Menuangkan campuran dari AMP ke dalam truk
± 0,5 135 – 150
5 Pasokan ke alat penghamparan (paver)
0,5 – 1,0 130 – 150
6 Penggilasan awal (roda baja) 1 – 2 125 – 145 7 Penggilasan kedua (roda karet) 2 – 20 100 – 125 8 Penggilasan akhir (roda baja) < 20 > 95
Sumber : Dokumen Pelelangan Nasional Pekerjaan Jasa Pelaksanaan Konstruksi BAB VII Spesifikasi Umum Devisi 6 Tabel 6.3.5.1.
D. Agregat
ASTM mendefinisikan agregat sebagai suatu bahan yang terdiri dari mineral
padat, berupa massa berukuran besar ataupun berupa fragmen-fragmen.
Agregat merupakan komponen utama dari struktur perkerasan jalan, yaitu
90-95% agregat berdasarkan prosentase berat atau 75-85% agregat berdasarkan
prosentase volume. Dengan demikian kualitas perkerasan jalan ditentukan
dari sifat agregat dan hasil campuran agregat dengan material lain.
Saat memilih agregat yang akan digunakan harus memperhatikan
ketersediaan bahan di lokasi, jenis konstruksi, gradasi, ukuran maksimum,
kebersihan, daya tahan, bentuk, tekstur, daya lekat agregat terhadap aspal,
dan berat jenisnya. Agregat yang digunakan dalam perkerasan jalan ini
memiliki diameter agregat antara 19 mm sampai 0.075 mm, atau agregat
yang lolos saringan ¾ sampai no. 200.
Sifat agregat yang menentukan kualitas sebagai bahan konstruksi perkerasan jalan dapat dikelompokan menjadi 3( tiga) kelompok yaitu :
a. Kekuatan dan keawetan (strength and durability) lapis perkerasaan dilapisi oleh gradasi, ukuran maksimum, kadar lempung, kekerasan dan
ketahanan (toughness and durability).
b. Kemampuan dilapisi aspal dengan baik, yang dipengaruhi oleh porositas,
c. Kemudahan dalam pelaksanan dan menghasilkan lapis yang nyaman dan
aman, yang dipengaruhi oleh tahanan geser (skid resistance) serta campuran yang memberikan kemudahan dalam pelaksanaan (bituminous
mixworkability).
Secara umum agregat yang digunakan dalam campuran beraspal dibagi atas
dua (2) fraksi yaitu:
a. Agregat Kasar
Fraksi agregat kasar untuk rancangan campuran adalah yang tertahan
ayakan No. 8 (2,36 mm) yang dilakukan secara basah dan harus bersih,
keras, awet, dan bebas dari lempung atau bahan yang tidak dikehendaki
lainnya dan memenuhi ketentuan. Agregat yang digunakan dalam
lapisan perkerasan jalan ini adalah agregat yang memiliki diameter
agregat antara 2,36 mm sampai 19 mm. Berikut ini adalah Tabel 3 yang
Tabel 3. Ketentuan Agregat Kasar
Pengujian Standar Nilai
Kekekalan bentuk agregat terhadap larutan
natrium dan magnesium sulfat SNI 3407:2008 Maks.12 %
Abrasi dengan mesin Los Angeles
Campuran AC bergradasi kasar
SNI 2417:2008
Maks. 30% Semua jenis campuran
aspal bergradasi lainnya
Maks. 40%
Kelekatan agregat terhadap aspal SNI 03-2439-1991 Min. 95 %
Angularitas (kedalaman dari permukaan <10 cm) DoT’s Pennsylvania Test Method, PTM No.621 95/90 1 Angularitas (kedalaman dari permukaan ≥ 10
cm) 80/75
1
Partikel Pipih dan Lonjong ASTM D4791
Perbandingan 1 :5 Maks. 10 %
Material lolos Ayakan No.200 SNI 03-4142-1996 Maks. 1 %
Sumber: Dokumen Pelelangan Nasional Pekerjaan Jasa Pelaksanaan Konstruksi BAB VII Spesifikasi Umum 2010 Devisi 6 Tabe 6.3.2(1a).
b. Agregat Halus
Agregat halus adalah material yang lolos saringan no.8 (2,36 mm) dan
tertahan saringan no. 200 (0,075 mm). Fungsi agregat halus adalah
sebagai berikut:
1) Menambah stabilitas dari campuran dengan memperkokoh sifat
saling mengunci dari agregat kasar dan juga untuk mengurangi
2) Semakin kasar tekstur permukaan agregat halus akan menambah
stabilitas campuran dan menambah kekasaran permukaan.
3) Agregat halus pada #8 sampai #30 penting dalam memberikan
kekasaran yang baik untuk kendaraan pada permukaan aspal.
4) Agregat halus pada #30 sampai #200 penting untuk menaikkan
kadar aspal, akibatnya campuran akan lebih awet.
5) Keseimbangan proporsi penggunaan agregat kasar dan halus
penting untuk memperoleh permukaan yang tidak licin dengan
jumlah kadar aspal yang diinginkan.
Agregat halus pada umumnya harus memenuhi persyaratan yang telah
ditetapkan. Berikut adalah Tabel 4 yang berisikan ketentuan mengenai
Tabel 4. Ketentuan Agregat Halus
Pengujian Standar Nilai
Nilai setara pasir SNI 03-4428-1997
Min 50% untuk SS, HRS dan AC bergradasi Halus Min 70% untuk AC bergradasi kasar Material Lolos Ayakan
No. 200 SNI 03-4428-1997
Maks. 8%
Kadar Lempung SNI 3423 : 2008 Maks 1%
Angularitas (kedalaman
dari permukaan < 10 cm) AASHTO TP-33 atau
ASTM C1252-93
Min. 45
Angularitas (kedalaman
dari permukaan 10 cm) Min. 40
Sumber: Dokumen Pelelangan Nasional Pekerjaan Jasa Pelaksanaan Konstruksi BAB VII Spesifikasi Umum 2010 Devisi 6 Tabel 6.3.2.(2a)
c. Bahan Pengisi (Filler)
Bahan Pengisi (filler) berfungsi sebagai pengisi rongga udara pada material sehingga memperkaku lapisan aspal. Bahan yang sering
digunakan sebagi filler adalah fly ash, abu sekam, debu batu kapur, dan semen Portland. Filler yang baik adalah yang tidak tercampur dengan kotoran atau bahan lain yang tidak dikehendaki dan dalam keadaan
kering (kadar air maks 1%).
Filler yang digunakan pada penelitian ini adalah semen Portland. Fungsi filler dalam campuran adalah:
1) Untuk memodifikasi agregat halus sehingga berat jenis campuran
meningkat dan jumlah aspal yang diperlukan untuk mengisi rongga
akan berkurang.
2) Filler dan aspal secara bersamaan akan membentuk suatu pasta yang akan membalut dan mengikat agregat halus untuk membentuk mortar.
Dan mengisi ruang antara agregat halus dan kasar serta meningkatkan
kepadatan dan kestabilan.
E. Lapis Aspal Beton
Lapis beton aspal adalah lapisan penutup konstruksi jalan yang mempunyai nilai
struktural yang pertama kali dikembangkan di Amerika oleh Asphalt Institude dengan nama Asphalt Concrete (AC). Menurut Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum, campuran ini terdiri dari atas agregat menerus dengan aspal
keras, dicampur, dihamparkan dan dipadatkan dalam keadaan panas pada suhu
tertentu. Suhu pencampuran ditentukan berdasarkan jenis aspal yang akan
digunakan. Sedangkan yang dimaksud gradasi menerus adalah komposisi yang
menunjukkan pembagian butiran yang merata mulai dari ukuran yang terbesar
sampai ukuran yang terkecil.
Beton aspal dengan campuran bergradasi menerus memiliki komposisi dari
agregat kasar, agregat halus, mineral pengisi (filler) dan aspal (bitumen) sebagai pengikat. Ciri lainnya memiliki sedikit rongga dalam struktur agregatnya, saling
mengunci satu dengan yang lainnya, oleh karena itu beton aspal memiliki sifat
Menurut spesifikasi campuran beraspal Departemen Pekerjaan Umum 2010,
Laston (AC) terdiri dari tiga macam campuran, Laston Lapis Aus (AC-WC),
Laston Lapis Pengikat (AC-BC) dan Laston Lapis Pondasi (AC-Base) dengan
ukuran maksimum agregat masing-masing campuran adalah 19 mm, 25,4 mm,
37,5 mm.
Ketentuan sifat – sifat campuran beraspal panas di Indonesia seperti campuran
beraspal jenis AC-WC adalah ketentuan yang telah dikeluarkan oleh Departemen
Permukiman dan Prasarana Wilayah bersama-sama dengan Bina Marga, hal itu
menjadi acuan dalam penelitian ini. yaitu seperti tertera dalam.
Tabel 5. Ketentuan Sifat-Sifat Campuran Laston (AC)
Sifat-sifat Campuran
LASTON
Lapis Aus Lapis Antar Pondasi Halus Kasar Halus Kasar Halus Kasar Kadar Aspal Efektif (%) Min. 5,1 4,3 4,3 4,0 4,0 3,5 Penyerapan Aspal (%) Maks. 1,2
Jumlah Tumbukan per Bidang 75 112
Rongga dalam Campuran (%) Min. 3,5 Maks. 5,0
Rongga dalam Agregat (%) Min. 15 14 13
Rongga Terisi Aspal (%) Min. 65 63 60
Stabilitas Marshall (kg) Min. 800 1800
Pelelehan (mm) Min. 3,0 4,5
Marshall Quotient (kg/mm) Min. 250 300
Sumber: Dokumen Pelelangan Nasional Pekerjaan Jasa Pelaksanaan Konstruksi BAB VII Spesifikasi UmumDevisi 6 Tabel6.3.3.(1c)
F. Gradasi
Gradasi agregat adalah distribusi dari variasi ukuran butir agregat. Gradasi
agregat berpengaruh pada besarnya rongga dalam campuran dan menentukan
workabilitas serta stabilitas campuran. Gradasi agregat ditentukan dengan cara
analisa saringan, dimana sampel harus melalui satu set saringan.
Gradasi agregat dapat dibedakan atas:
1. Gradasi seragam (uniform graded atau gradasi terbuka (open graded)
Gradasi seragam (uniform graded) atau gradasi terbuka adalah agregat dengan ukuran yang hampir sama atau sejenis atau mengandung agregat
halus yang sedikit jumlahnya sehingga tidak dapat mengisi rongga antar
agregat. Agregat dengan gradasi seragam akan menghasilkan lapisan
perkerasan dengan sifat permeabilitas tinggi, stabilitas kurang, berat volume
kecil.
2. Gradasi rapat (dense graded)
Gradasi rapat, merupakan campuran agregat kasar dan halus dalam porsi
yang seimbang, sehingga dinamakan juga agregat bergradasi baik. Gradasi
rapat akan menghasilkan lapisan perkerasan dengan stabilitas tinggi, kurang
kedap air, sifat drainase jelek, dan berat volume besar.
3. Gradasi senjang (gap graded)
Gradasi senjang (gap graded), merupakan campuran yang tidak memenuhi dua kategori di atas. Aggregate bergradasi buruk yang umum digunakan untuk lapisan perkerasan lentur merupakan campuran dengan satu fraksi
hilang atau satu fraksi sedikit. Gradasi seperti ini juga disebut gradasi
senjang. Gradasi senjang akan menghasilkan lapis perkerasan yang mutunya
terletak antara kedua jenis di atas.
Penentuan distribusi ukuran agregat akan mempengaruhi kekakuan jenis
campuran aspal. Gradasi rapat akan menghasilkan campuran dengan kekakuan
yang lebih besar dibandingkan gradasi terbuka. Dari segi kelelehan, kekakuan
adalah suatu hal yang penting karena akan mempengaruhi tegangan dan regangan
yang diderita campuran beraspal panas akibat beban dinamik lalu lintas.
Gradasi agregat gabungan untuk campuran aspal, ditunjukkan dalam persen
terhadap berat agregat dan bahan pengisiharus memenuhi batas-batas yang
Tabel 6. Gradasi Agregat Gabungan Untuk Campuran Aspal
Ukuran Ayakan (mm)
% Berat yang Lolos Terhadap Total Agregat dalam Campuran Lapis Aspal Beton (AC)
Gradasi Halus Gradasi Kasar
WC BC Base WC BC Base 37,5 - - 100 - - 100 25 - 100 90 – 100 - 100 90 – 100 19 100 90 – 100 73 – 90 100 90 – 100 73 – 90 12,5 90 – 100 74 – 90 61 – 79 90 – 100 71 – 90 55 – 76 9,5 72 – 90 64 – 82 47 – 67 72 – 90 58 – 80 45 – 66 4,75 54 – 69 47 – 64 39,5 – 50 43 – 63 37 – 56 28 – 39,5 2,36 39,1 – 53 34,6 – 49 30,8 – 37 28 – 39,1 23 – 34,6 19 – 26,8 1,18 31,6 – 40 28,3 – 38 24,1 – 28 19 – 25,6 15 – 22,3 12 – 18,1 0,600 23,1 – 30 20,7 – 28 17,6 – 22 13 – 19,1 10 – 16,7 7 – 13,6 0,300 15,5 – 22 13,7 – 20 11,4 – 16 9 – 15,5 7 – 13,7 5 – 11,4 0,150 9 – 15 4 – 13 4 – 10 6 – 13 5 – 11 4,5 – 9 0,075 4 – 10 4 – 8 3 – 6 4 - 10 4 – 8 3 – 7
Sumber : Dokumen Pelelangan Nasional Pekerjaan Jasa Pelaksanaan Konstruksi BAB VII Spesifikasi Umum 2010 Devisi 6 Tabel 6.3.2.3.
G. Karakteristik Campuran Beraspal
Tujuan karakteristik campuran yang harus dimiliki oleh beton aspal adalah
stabilitas, keawetan atau durabilitas, kelenturan atau fleksibilitas, ketahanan
terhadap kelelahan (fatique risistance), kekesatan permukaan atau ketahanan geser, kedap air, dan kemudahan pelaksanaan (workability) Silvia Sukirman (2003). Karakteristik campuran yang harus dimiliki oleh campuran aspal beton
campuran panas adalah:
1. Stabilitas
Stabilitas lapisan perkerasan jalan adalah kemampuan lapisan perkerasan
menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti
gelombang, alur ataupun bleeding. Kebutuhan akan stabilitas setingkat dengan jumlah lalu lintas dan beban kendaraan yang akan memakai jalan
tersebut.
Kestabilan yang terlalu tinggi menyebabkan lapisan itu menjadi kaku dan
cepat mengalami retak, disamping itu karena volume antar agregat kurang
maka kadar aspal yang dibutuhkan pun rendah. Hal ini menghasilkan ikatan
aspal mudah lepas sehingga durabilitas menjadi rendah. Stabilitas terjadi
dari hasil geseran antar butir, penguncian antar partikel, dan daya ikat yang
baik dari lapisan aspal.
Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai stabilitas beton aspal adalah :
a. Gesekan internal yang dapat berasal dari kekasaran permukaan butir-butir
agregat, luas bidang kontak antar butir atau bentuk butir, gradasi agregat,
kepadatan campuran.
b. Kohesi yang merupakan gaya ikat aspal yang berasal dari daya lekatnya,
sehingga mampu memelihara tekanan kontak antar butir agregat.
2. Durabilitas (Keawetan/Daya Tahan)
Durabilitas diperlukan pada lapisan permukaan sehingga lapisan dapat
ataupun keausan akibat gesekan roda kendaraan. Faktor yang
mempengaruhi durabilitas lapis aspal beton adalah:
a. VIM kecil sehingga lapis kedap air dan udara tidak masuk ke dalam
campuran yang menyebabkan terjadinya oksidasi dan aspal menjadi
rapuh (getas).
b. VMA besar sehingga film aspal dapat dibuat tebal. Jika VMA dan VIM
kecil serta kadar aspal tinggi maka kemungkinan terjadinya bleeding cukup besar, untuk mencapai VMA yang besar ini digunakan agregat
bergradasi senjang.
c. Film (selimut) aspal, film aspal yang tebal dapat menghasilkan lapis
aspal beton yang durabilitas tinggi, tetapi kemungkinan terjadinya
bleeding menjadi besar. 3. Fleksibilitas (Kelenturan)
Fleksibilitas pada lapisan perkerasan adalah kemampuan lapisan perkerasan
untuk dapat mengikuti deformasi yang terjadi akibat beban lalu lintas
berulang tanpa timbulnya retak dan perubahan volume. Untuk mendapatkan
fleksibilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan:
a. Penggunaan agregat bergradasi senjang sehingga diperoleh VMA yang
besar.
b. Penggunaan aspal lunak (aspal dengan penetrasi yang tinggi).
c. Penggunaan aspal yang cukup banyak sehingga diperoleh VIM yang
4. Kekesatan (Skid Resistance)
Tahanan geser adalah kekesatan yang diberikan oleh perkerasan sehingga
kendaraan tidak mengalami slip baik di waktu hujan (basah) maupun di
waktu kering. Kekesatan dinyatakan dengan koefisien gesek antara
permukaan jalan dengan roda kendaraan. Tingginya nilai tahanan geser ini
dipengaruhi oleh:
a. Penggunaan agregat dengan permukaan kasar.
b. Penggunaan kadar aspal yang tepat sehingga tidak terjadi bleeding. c. Penggunaan agregat kasar yang cukup.
5. Fatique Resistance (Ketahanan Kelelahan)
Ketahanan kelelahan adalah ketahanan dari lapis aspal beton dalam
menerima beban berulang tanpa terjadinya kelelahan yang berupa alur
(rutting) dan retak. Faktor-faktor yang mempengaruhi ketahanan terhadap kelelahan adalah:
a. VIM yang tinggi dan kadar aspal yang rendah akan mengakibatkan
kelelahan yang lebih cepat.
b. VMA dan kadar aspal yang tinggi dapat mengakibatkan lapis perkerasan
6. Kedap Air
Kemampuan beton aspal untuk tidak dapat dimasuki air ataupun udara
lapisan beton aspal. Air dan udara dapat mengakibatkan percepatan proses
penuaan aspal dan pengelupasan selimut aspal dari permukaan agregat.
7. Workability (Kemudahan Pelaksanaan)
Kemudahan pelaksanaan adalah mudahnya suatu campuran untuk dihampar
dan dipadatkan sehingga diperoleh hasil yang memenuhi kepadatan yang
diharapkan. Workability ini dipengaruhi oleh gradasi agregat. Agregat bergradasi baik lebih mudah dilaksanakan dari pada agregat bergradasi lain.
H. Volumetrik Campuran Aspal Beton
Beton aspal dibentuk dari agregat, aspal dan atau tanpa bahan tambahan yang
dicampur secara merata. Campuran kemudian dihampar dan dipadatkan. Aspal
beton sangat ditentukan oleh volumetrik, campuran aspal beton padat yang
terdiri dari:
1. Berat Jenis
a. Berat jenis bulkagregat
Berat jenis bulk adalah perbandingan antara berat bahan di udara (termasuk rongga yang cukup kedap dan yang menyerap air) pada satuan
volume dan suhu tertentu dengan berat air suling serta volume yang sama
Karena agregat total terdiri dari atas fraksi-fraksi agregat kasar, agregat
halus dan bahan pengisi yang masing-masing mempunyai berat jenis
yang berbeda maka berat jenis bulk (Gsb) agregat total dapat dirumuskan sebagai berikut. s 1 2 n 1 2 2 2 n n (1 Keterangan:
Gsb = Berat jenis bulk total agregat
P1, P2 n = Persentase masing-masing fraksi agregat
G1, G2 n = Berat jenis bulk masing-masing fraksi agregat
b. Berat jenis efektif agregat
Berat jenis efektif adalah perbandingan antara berat bahan di udara
(tidak termasuk rongga yang menyerap aspal) pada satuan volume dan
suhu tertentu dengan berat air destilasi dengan volume yang sama dan
suhu.
tertentu pula, yang dirumuskan :
se mm
mm mm
Keterangan:
Gse = Berat jenis efektif agregat
Pmm = Persentase berat total campuran (=100)
Gmm = Berat jenis maksimum campuran, rongga udara 0 (Nol)
Pb = Kadar aspal berdasarkan berat jenis maksimum
Gb = Berat jenis aspal
c. Berat jenis maksimum campuran
Berat jenis maksimum campuran untuk masing-masing kadar aspal
dapat dihitung dengan menggunakan berat jenis efektif (Gse) rata-rata
sebagai berikut:
mm mm
se
(3
Keterangan:
Gmm = Berat jenis maksimum campuran, rongga udara 0 (Nol).
Pmm = Persentase berat total campuran (=100) Pb = Kadar aspal
berdasarkan berat jenis maksimum.
Ps = Kadar agregat persen terhadap berat total campuran.
Gse = Berat jenis efektif agregat.
2. Penyerapan Aspal
Penyerapan aspal dinyatakan dalam persen terhadap berat agregat total tidak
terhadap campuran yang dirumuskan sebagai berikut:
a 100 se s
s se (4
Keterangan:
Pba = Penyerapan aspal, persen total agregat Gsb = Berat jenis bulk agregat
Gse = Berat jenis efektif agregat Gb = Berat jenis aspal
3. Kadar Aspal Efektif
Kadar efektif campuran beraspal adalah kadar aspal total dikurangi jumlah
aspal yang terserap oleh partikel agregat. Kadar aspal efektif ini akan
menyelimuti permukaan agregat bagian luar yang pada akhirnya menentukan
kinerja perkerasan aspal. Kadar aspal efektif ini dirumuskan sebagai berikut :
e a
100 s (5
Keterangan:
Pbe = Kadar aspal efektif, persen total agregat.
Pb = Kadar aspal persen terhadap berat total campuran.
Pba = Penyerapan aspal,persen total agregat.
4. Rongga di antara Mineral Agregat (VMA)
Rongga di antara mineral agregat (VMA) adalah ruang diantara partikel
agregat pada suatu perkerasan beraspal, termasuk rongga udara dan volume
aspal efektif (tidak termasuk volume aspal yang diserap agregat). VMA
dihitung berdasarkan Berat Jenis Bulk Agregat dan dinyatakan sebagai persen volume bulk campuran yang dipadatkan. VMA dapat dihitung pula terhadap berat campuran total atau terhadap berat agregat total. Perhitungan VMA
terhadap campuran total dengan persamaan:
a. Terhadap berat campuran total
V A 100 m s s
(6
Keterangan:
VMA = Rongga diantara mineral agregat, persen volume bulk. Gsb = Berat jenis bulk agregat.
Gmb = Berat jenis bulk campuran padat.
Ps = Kadar agregat, persen terhadap berat total campuran
b. Terhadap berat agregat total
V A 100 m s
100
(100 100 (7 Keterangan:
VMA = Rongga diantara mineral agregat, persen volume bulk Gsb = Berat jenis bulk agregat
Gmb = Berat jenis bulk campuran padat
Pb = Kadar aspal persen terhadap berat total campuran
5. Rongga Di Dalam Campuran (VIM)
Rongga di dalam campuran atau VIM dalam campuran perkerasan beraspal
terdiri atas ruang udara di antara pertikel agregat yang terselimuti aspal.
Volume rongga udara dalam persen dapat ditentukan dengan rumus:
V 100 mm m mm
(8
Keterangan :
VIM = Rongga udara campuran, persen total campuran.
Gmm = Berat jenis maksimum campuran agregat rongga udara 0 (Nol).
Gmb = Berat jenis bulk campuran padat.
6. Rongga Terisi Aspal (VFA)
Rongga terisi aspal adalah persen rongga yang terdapat di antara partikel
agregat yang terisi oleh aspal, tidak termasuk aspal yang diserap oleh agregat.
Untuk mendapatkan rongga terisi aspal (VFA) dapat ditentukan dengan
persamaan:
V A 100 (V A V mm
(9
Keterangan:
VFA = Rongga terisi aspal.
VIM = Rongga udara campuran, persen total campuran.
Secara skematis campuran aspal beton yang telah dipadatkan dapat digambarkan
sebagai Gambar 1 dibawah ini
Gambar 1. Skematis campuran aspal beton
Keterangan:
Vmb = Volume bulk dari campuran beton aspal padat.
Vsb = Volume agregat, adalah volume bulk dari agregat (volume bagian masif + pori yang ada di dalam masing-masing butir
agregat).
Vse = Volume agregat, adalah volume aktif dari agregat (volume
bagian masif + pori yang tidak terisi aspal di dalam masing-
masing butir agregat).
VMA = Volume pori diantara butir agregat di dalam beton aspal padat. Udara Aspal Agregat VIM Vmb Vmm VMA VFA Vab Vse Vsb
Vmm = Volume tanpa pori dari beton aspal padat.
Va = Volume aspal dalam beton aspal padat.
VIM = Volume pori dalam beton aspal padat.
VFA = Volume pori beton aspal yang terisi oleh aspal.
Vab = Volume aspal yang terabsorbsi kedalam agregat dari beton aspal
Padat.
I. Kadar Aspal Rencana
Kadar aspal rencana merupakan perkiraan awal kadar aspal optimum dapat
direncanakan setelah dilakukan pemilihan dan pengabungan pada tiga fraksi
agregat. Sedangkan perhitungannya adalah sebagai berikut:
Pb = 0,035(%CA) + 0,045(%FA) + 0,18(%FF) + K ...(10)
Keterangan:
Pb = Perkiraan kadar aspal optimum.
CA = Nilai presentase agregat kasar.
FA = Nilai presentase agregat halus.
FF = Nilai presentase Filler.
K = konstanta (kira-kira 0,5 - 1,0).
J. Metode Marshall
Metode marshall ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik dari suatu perkersan lentur. Metode marshall ini terdiri dari uji marshalldan parameter marshall yang dijelaskan sebagai berikut:
1. Uji Marshall
Rancangan campuran berdasarkan metode Marshall ditemukan oleh Bruce Marshall. Pengujian Marshall bertujuan untuk mengukur daya tahan
(stabilitas) campuran agregat dan aspal terhadap kelelehan plastis (flow). Flow didefinisikan sebagai perubahan deformasi atau regangan suatu campuran mulai dari tanpa beban, sampai beban maksimum.
Alat marshall merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan Proving ring (cincin penguji) berkapasitas 22,2 KN (5000 lbs) dan flowmeter. Proving ring digunakan untuk mengukur nilai stabilitas, dan flowmeter untuk mengukur kelelehan plastis atau flow. Benda uji marshall standart berbentuk silinder berdiamater 4 inchi (10,16 cm) dan tinggi 2,5 inchi (6,35 cm).
2. Parameter Pengujian Marshall
3. Sifat-sifat campuran beraspal dapat dilihat dari parameter-parameter
a. Stabilitas marshall
Menurut The Asphalt Institute, Mudianto (2004), Stabilitas adalah kemampuan campuran aspal untuk menahan deformasi akibat beban yang
bekerja tanpa mengalami deformasi permanen seperti gelombang, alur
ataupun bleeding yang dinyatakan dalam satuan kg atau lb. Nilai stabilitas diperoleh dari hasil pembacaan langsung pada alat Marshall Test sewaktu melakukan pengujian Marshall. Nilai stabilitas yang terlalu tinggi akan menghasilkan perkerasan yang terlalu kaku sehingga tingkat keawetannya
berkurang.
b. Kelelehan (Flow)
Seperti halnya cara memperoleh nilai stabilitas, nilai flow merupakan nilai dari masing-masing yang ditunjukkan oleh jarum dial (dalam satuan mm) pada saat melakukan pengujian Marshall. Suatu campuran yang memiliki kelelehan yang rendah akan lebih kaku dan cenderung untuk mengalami
retak dini pada usia pelayanannya, sedangkan nilai kelelehan yang tinggi
mengindikasikan campuran bersifat plastis.
c. Marshall quotient
Marshall Quotient merupakan hasil perbandingan antara stabilitas dengan kelelehan (flow). Semakin tinggi MQ, maka akan semakin tinggi kekakuan suatu campuran dan semakin rentan campuran tersebut terhadap keretakan.
(
Keterangan:
MQ = Marshall Quotient (kg/mm). S = Nilai stabilitas terkoreksi (kg).
F = Nilai flow (mm).
d. Rongga terisi aspal / Void Filled with Asphalt (VFA)
Rongga terisi aspal/ Void Filled with Asphalt (VFA) adalah persen rongga yang terdapat diantara partikel agregat (VMA) yang terisi oleh aspal, tidak
termasuk aspal yang diserap oleh agregat.
e. Rongga antar agregat / Void in Mineral Aggregate (VMA)
Rongga antar agregat (VMA) adalah ruang rongga diantara partikel agregat
pada suatu perkerasan, termasuk rongga udara dan volume aspal efektif
(tidak termasuk volume aspal yang diserap agregat).
f. Rongga udara didalam campuran / Voids In Mix (VIM)
Rongga udara dalam campuran (Va) atau VIM dalam campuran perkerasan
beraspal terdiri dari atas ruang udara diantara partikel agregat yang
K. Penelitian Terkait
Penelitian tentang pengaruh variasi temperatur pada proses pencampuran
terhadap campuran aspal panas (asphalt hotmix) yang pernah dilakukan oleh beberapa peneliti dan dapat dijadikan acuan atau literatur untuk penyusunan
skripsi yaitu M. Zainul Arifin, dkk. 2012 Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya alang dengan judul “ Pengaruh Penurunan Suhu (Dengan dan Tanpa Pemanasan) terhadap Parameter Marshall Campuran Aspal Beton “.
Penelitian ini mengambil variasi suhu awal dari 50°C sampai 100°C dengan
interval 10°C. Dalam rentang suhu tersebut akan diperoleh suhu optimum.
Variasi penurunan suhu yang dilakukan adalah 50C, 60C, 70C, 80C, 90C, 100C, dan 110C. Penentuan variasi penurunan suhu yang paling rendah adalah 50C. Sedangkan variasi suhu tertinggi diambil 110C, hal ini berdasarkan dari SKBI – 2.4.26.1987 bahwa pemadatan dilakukan pada saat suhu
campuran minimum 110C. Penurunan suhu tanpa pemanasan ulang, masing – masing campuran didiamkan sampai suhu 50C, 60C, 70C, 80C, 90C, 100C dan 110C lalu masing-masing campuran tersebut dipadatkan.
Untuk campuran beraspal yang mengalami penurunan suhu dengan pemanasan
ulang, masing-masing campuran didiamkan sampai suhu 50C, 60C, 70C, 80C, 90C, 100C lalu masing–masing campuran tersebut dipanaskan lagi
sampai suhu pemadatan minimum yaitu 110C. Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan penelitian dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
a. Campuran LASTON dengan kadar aspal 6% yang mengalami penurunan
suhu lalu dipanaskan ulang akan menghasilkan suhu optimum yang
berbeda bila dibandingkan dengan campuran yang tidak dipanaskan
ulang. Suhu optimum untuk campuran yang tidak dipanaskan ulang
adalah 104,81°C sedangkan untuk campuran yang dipanaskan ulang
sampai suhu 110°C adalah 75ºC. Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan
pemanasan ulang sangat berpengaruh karena campuran beraspal yang
telah mencapai suhu rendah membutuhkan banyak aspal untuk mencapai
ikatan agregat yang optimal.
b. Campuran yang tidak dipanaskan ulang nilai VIM nya tidak ada yang
memenuhi spesifikasi SNI, sedangkan nilai stabilitas yang memenuhi
spesifikasi adalah yang berada di atas suhu 99,515°C dan untuk nilai MQ
yang memenuhi adalah yang diatas 99,62ºC. Untuk nilai VMA, dan
kelelehan (flow) semuanya memenuhi spesifikasi. Sedangkan untuk campuran dengan pemanasan ulang, nilai stabilitas, VMA, dan kelelehan
(flow) semuanya memenuhi spesifikasi. Sedangkan untuk Nilai VIM dan MQ tidak ada yang masuk dalam spesifikasi.
RE. Sugiarto, dengan judul penelitian “Pengaruh Variasi Tingkat
Kepadatan terhadap Sifat Marshall Dan Indek Kekuatan Sisa Berdasarkan Spesifikasi Baru Beton Aspal Pada Laston(AC-WC)
Menggunakan Jenis Aspal Pertamina Dan Aspal Esso Penetrasi 60/70”. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi tingkat
kepadatan terhadap sifat Marshall berdasarkan spesifikasi pada AC-WC dengan menggunakan aspal Pertamina dan aspal Esso memenuhi
persyaratan untuk konstruksi lapisan lentur dengan lalu lintas berat,
dimana untuk menghasilkan kinerja konstruksi jalan yang baik untuk
volume lalu-lintas tinggi harus dipilih gradasi agregat gabungan yang
lewat didaerah penolakan.
Sutaryo, dengan judul penelitian “Pengaruh Variasi Temperatur
Pemadatan Terhadap Sifat Marshall Dan Indek Stabilitas Sisa Berdasarkan Spesifikasi Baru Beton Aspal Pada Laston (AC-BC)
Menggunakan jenis aspal pertamina dan aspal Esso penetrasi 60/70”
Penelitian ini menggunakan jenis aspal pertamina dan aspal Esso penetrasi 60/70 ditunjukkan bahwa nilai stabilitas aspal jenis Esso sampai akhir pelayanan lebih besar, nilai flow lebih kecil, nilai MQ lebih besar
dan nilai indek stabilitas sisa pada masa pelayanan yang lebih besar dari
jenis pertamina, menjadikan nilai aspal jenis Esso kinerjanya lebih baik dibandingkan dengan menggunakan aspal jenis pertamina. Hasil analisis
rongga dan pengujian Marshall, direkomendasikan temperatur pemadatan antara 1100C - 1600C untuk hal tersebut, temperatur pencampuran AMP
Tandem Roller dilaksanakan 2 lintasan, temperatur lapangan 1200C
sampai 1500C untuk menghindari nilai stabilitas yang terlalu tinggi dan
nilai flow.
Akem, dengan judul penelitian “Pengaruh suhu pemadatan pada lapis
perkerasan lataston (HRS –WC) yang menggunakan bahan pengikat 55”
Hasil pemeriksaan awal nilai Pb yang diperoleh ialah 6,5% maka didapat variasi kadar aspal yaitu 5,5%–6,0%–6,5%–7,0%–7,5%. Hasil pengujian
di laboratorium dengan parameter Marshall diketahui pengaruh suhu pemadatan pada suhu 135°C, 140°C, 145°C memenuhi syarat, sedangkan
